16 de abril de 2015 12:42

Un experimento acelera posibilidad de encontrar la materia oscura 

un hombre trabaja en el centro de control del Espectrómetro Magnético Alfa, ubicado en la Estación Espacial Internacional. Foto: EFE.

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Agencia EFE

Durante más de un siglo, científicos de todo el mundo han estudiado los rayos cósmicos en busca de partículas de materia oscura sin ningún éxito, algo que puede cambiar por los extraordinarios resultados del Espectrómetro Magnético Alfa (AMS), en la Estación Espacial Internacional.

"El AMS ha captado en los últimos cuatro años más rayos cósmicos que el conjunto de experimentos del mundo entero. Y además, estos datos son los más precisos jamás obtenidos", señaló Bruna Bertucci, física experimental de la Universidad de Perugia y una de las responsables del espectrómetro.

El entusiasmo por la cantidad datos choca con el hecho de que existe una discrepancia entre lo que se ha observado y lo que se esperaba conforme a las teorías existentes, es por eso que el Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) organizó esta semana una conferencia para analizar los resultados obtenidos por el AMS e intentar identificar lo que significan.

La conclusión a la que han llegado los científicos es nítida: no hay respuesta a lo que han observado empíricamente, lo que implica que la teoría es errónea o incompleta, y por lo tanto hay que cambiarla.

"En la ausencia de datos, los modelos teóricos eran primitivos, muy simples. Ahora, por primera vez, tenemos muchísimos datos y estos son muy precisos. Datos que nos revelan cosas desconocidas para lo que no tenemos respuesta.

Tenemos que teorizar e intentar crear un modelo que explique lo que vemos", explicó Subir Sarkar, físico teórico de la Universidad de Oxford. "En dos años se han escrito 300 estudios basados en nuestros datos, pero ninguno con resultados concluyentes y, muchos, totalmente contradictorios", confesó Bertucci.

Los datos han revelado, entre otras cosas, un exceso de positrones (anti-electrones) en el flujo de rayos cósmicos, lo que podría indicar una señal de materia oscura o simplemente algo completamente distinto.

La materia oscura es uno de los mayores misterios de la física y representa un cuarto de la masa de energía del universo, pero hasta ahora ha sido imposible detectarla porque no emite luz. La única manera de observarla ha sido de forma indirecta, a través de su interacción con la materia visible.

"La materia oscura mantiene el universo unido. Y conocerla nos podría indicar qué pasó justo después del Big Bang", aseguró Bertucci. Decenas de experimentos en el mundo buscan partículas de materia oscura.

Algunos pretenden crearla artificialmente, como en el Gran Colisionador de Hadrones (HLC) en el CERN, gracias a la colisión de partículas a altas temperaturas; otros la analizan en experimentos bajo tierra, donde los rayos cósmicos llegan a energías mucho más altas pero en un número mucho menor; el AMS es el único que lo hace en el espacio.

El cerebro detrás de la idea de mandar al espacio un instrumento de medición extremadamente preciso para captar rayos cósmicos directamente de la fuente natural fue el Premio Nobel de Física 1976, Samuel Ting.

El proyecto comenzó en 1994; se mandó a la Estación Espacial Internacional (ISS) un pequeño prototipo en 1998 que volvió a Tierra; durante 13 largos años el AMS se construyó y perfeccionó en el CERN con piezas provenientes de diversas universidades del mundo entero; y en 2011 se pudo mandar al espacio.


En estos cuatro años en órbita, el AMS ha registrado 60.000 rayos gracias a detectores de partículas que recogen e identifican las cargas cósmicas que pasan a través de él desde los lugares más recónditos del espacio gracias a un imán gigante.

Los rayos cósmicos están cargados con partículas de muy altas energías que penetran el espacio y el AMS está diseñado para poder estudiarlas antes de que interactúen con la atmósfera de la Tierra, lo que las altera.

"En estos cuatro años el experimento ha funcionado muy bien, y ha mandado datos regularmente gracias los varios satélites que usamos como transmisores", sostuvo Mike Capell, responsable del centro de control del AMS, situado en el CERN y en contacto 24 horas con la ISS.

Hay que tener en cuenta que la Estación viaja a una velocidad de 24 000 kilómetros por hora -la velocidad que le permite mantenerse en órbita alrededor de la Tierra- por lo que da la vuelta al globo cada 90 minutos.

Este constante movimiento provoca grandes cambios de temperatura, incluidas modificaciones estacionales que afectan al experimento, es por ello que, literalmente, el AMS será cubierto con una manta térmica que la aislará tanto de los intensos rayos del sol como de las gélidas temperaturas del espacio.

"Está previsto que los astronautas de la estación salgan al espacio e instalen la manta en los próximos meses", confirmó Ken Bollweg, director del proyecto AMS en la NASA.


"Tal vez no la encontraremos nunca (la materia oscura) porque está fuera de nuestro alcance y está a tan alta energía que nos será imposible identificarla. O tal vez sí", dijo Ting. Acotó que faltan " , más datos y más años para teorizar" y que encontrar´na la partícula que"abrirá la puerta a un nuevo universo de conocimiento".

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